什么是锂电池生产对工艺环境参数的要求？

 

粉尘控制的重要性在锂离子电池的制造过程中，有很多东西是必须严格控制的，一是粉尘，二是金属颗粒，三是水分。

之所以粉尘控制放在首位，这是由电池所使用的材料和其安全需求决定的。锂离子电池为了追求更高的能量密度和功率，在设计的时候，一般都会把所使用的隔膜纸的厚度降到尽量低的程度，在我们的电池中，所使用的隔膜的厚度为20μm,相当于头发直径的1/3的厚度，一根头发就可以刺穿隔膜纸好几层了（这是为什么让大家戴帽子的把头发裹起来的原因），其厚度是相当薄的，如果粉尘的直径接近隔膜纸的厚度，那么，就容易导致电池的短路，在某些情况下，甚至导致电池起火爆炸。

安全，是这个世界上最重要的事情，离开安全而谈其他，都是空话。也许，我们已经了解过去的新闻，有很多电池在使用的过程中起火爆炸，甚至致人于死地。

下面我列出2则新闻供大家参考：摩托罗拉手机爆炸，刺穿心脏 据《兰州晨报》报道，据死者生前工作的营盘铁选厂一位知情人透露，死者名叫肖金鹏，是该厂的一名电焊工，今年22岁。6月19日端午节那天中午，当地气温较高，肖金鹏戴着面罩作业时，其装在胸前衣兜里的手机突然一声巨响，肖金鹏倒在了血泊中，后其被送往医院经抢救无效死亡。 事后大家才知道，是手机电池爆炸炸死了他。警方勘查现场并进行尸检后初步认为，肖金鹏是由于手机电池在高温下发生爆炸，被炸断肋骨刺破心脏身亡的。手机电池爆炸致人死亡，在全国尚属首例。   

 Sony电池爆炸，笔记本烧坏索尼公布电池起火原因 耗33亿美元召回新华社电日本富士通公司10月27日公布了一起笔记本电脑起火烧伤使用者的事故。初步调查认定，事故由正在回收的索尼公司生产的锂电池引起。这是日本国内发生的首例索尼笔记本电池起火事件。事故发生于24日晚，正在充电的电池异常发热，从电脑中发出火花，电脑被烧焦，使用者的手也被轻度烧伤。发生事故的笔记本电脑属于富士通和索尼正在回收的机种。富士通方面称，在与索尼方面的共同调查中，双方都认为起火原因源于索尼锂电池，很可能是因为电池某部分在制造过程中混入了细小金属颗粒引发过热或短路。 

Sony电池引起笔记本着火并导致汽车着火，消防车都来灭火了电池爆炸起火的原因多种多样，但最普遍的还是粉尘和金属颗粒所引起的爆炸。它们都有一个共同的失效原因，那就是粉尘或者金属颗粒所导致的内部短路，进而引起电池的激烈内部放电和能量积累，进而到导致电池爆炸起火。爆炸起火所导致的经济损失是无法估量的，2006年的Sony，因为其笔记本电脑电池的全面召回，股票和利润大幅下跌，下降30%。

是的，对于电池而言，贯穿于整个制造的过程中，必须高度重视的就是其安全性，谁都不能跨越这个坎。如果，那一排排的装在汽车座位下面的电池它不安全，是不是一排排的雷管？是不是一排排的炸弹？我们还不至于造炸弹，但如果我们不去控制的话，我们终究会被自己造出来的产品所伤害。只要我们做好一件事，这些危言耸听的故事将远远地离开我们。

控制粉尘。像洁癖一样控制粉尘，像对付敌人一样冷酷地对待粉尘，让其在电池的制造过程中消失。这就是我们要做的。从你的身边做起，让粉尘消失。所谓千里之行，始于足下，那么，粉尘控制，请从你的身边做起。对于粉尘而言，你的举手投足，都有很大的影响，那么，遵循我们定下的规则，这个世界将于粉尘隔绝。 

粉尘对电池性能的影响在我们生产车间，有着各种各样的粉尘，颗粒。诸如极片搬运产生的粉料灰尘，机器和夹具磨损的金属颗粒，盖板和铝壳组装时刮擦的金属屑，激光焊时喷溅的金属屑，我们工鞋带进来的土尘，还有我们的头发，碎屑等等。这些粉尘，碎屑通常粘附在极片，隔膜或者盖板上，进而在生产过程中进入电池内部，它会给电池造成很大的不良影响.

简单来说，会产生如下几个后果：

1、造成电池HSD（高自放电）HSD，是指电池在不使用的情况下，电量也会损耗。当这个损耗在规定的情况下超过一定量之后，这只电池就被认为是B品或报废电池。HSD很严重的时候，充满电的电池，过不了多久，电量就会损耗殆尽，甚至使的电池的电压变为0V。而我们公司生产的锂离子电池，任何情况下电压是不能低于2.0V的，如果电压低于2.0V，电池就会出现不可逆转的化学反应，就失去了循环充放电的能力，电池也就报废了。对于客户（使用者）而言，自放电所引起的结果就是，手机今天充电，明天就没电，电动车今天骑来公司的时候，还是满电的，下班的时候，就已经没有电了，汽车停在停车场半个月，重新启动时没有电了。这些，都是自放电电池在客户端的表现，它会让电池失去使用功能，而导致客户非常不满。

2、造成电池内部短路电池的能量，主要由卷芯提供，其中正极片，负极是能量的源头。化学电池有个规律，在电池外部是电子导电，电池内部则是离子导电。所以电池内的卷芯要用隔膜隔开正极片和负极片，使得离子在电解液中穿过隔膜，进行化学反应。如果电池内部正极片和负极片直接接触了，或者通过粉尘，碎屑导电，那电池内部就成了电子导电了，电池就内部短路了。如果电池内部短路了，那么电池就大量发热，那么随着电池的大量发热，进而可能出现起火爆炸。对于客户而言，电池发热表现为：你的手机在打电话的时候，电话越来越热，当这个电池安装在汽车底座下面时，电池发热的时候你的屁屁可能就不舒服了。

3、造成电池起火爆炸电池在满电的时候，内部突然短路，会立即释放出大量热量，致使电池迅速升温，电解液分解产生大量气体，电池内部压力急剧上升，进而发生电池爆炸的严重后果。爆炸会使电池零部件飞溅，容易伤人，也会使电解液着火，很容易引发火灾。粉尘，金属颗粒，隔膜纸破孔，极片的毛刺等容易使脆弱的隔膜纸刺破而导致如此重大的失效。在生产过程中，通过Hi-pot测试，高温老化来检测挑出HSD，短路的电池。但这种方法不能100%挑出所有缺陷电池。有些电池的内部的粉尘和颗粒，处于临界状态，在多次充放电后，或经过振动、高温等不合理使用时，这些危险后果才会显现。

假如此时电池正在我们工厂，危险会伴随我们左右；假如此时电池正在客户的工厂，危险会伴随客户工厂的工人，会导致高额的索赔；假如此时电池正在终端用户的手中，那受害人将会是我们自己。因为我们的电池，会在不远的将来，装进电动汽车，而我们自己，就是电动汽车的乘客！控制粉尘及颗粒，才是解决这几个不良后果的根本措施！

粉尘的来源粉尘的来源多种多样，一般来自于以下几个方面：

厂房外部的浮尘、人自身产生的粉尘、产品的包装产生的粉尘、产品制造过程中自身所产生的粉尘、运输工具（物料盒，推车）带来的粉尘、更有一些经过使用老化的零件等剥落的粉尘。

厂房外部的粉尘是粉尘的重要来源，特别是在中国这个开山辟土惯了的国度，到处都是裸露的土地，粉尘们当然乐于乘风起舞，来个免费旅游了，于是，厂房外的粉尘随着空气的流动，将无孔不入地散落于各个旮旮旯旯。这就要求我们把门窗关好，把从外部引进来的空气要进行过滤。人自身产生的粉尘，它来自于你的衣服静电吸引来的粉尘，它来自于你的发屑死皮，又研究表明，各种衣服的粉尘含量如下表所示： 对于发屑死皮等，在我们的干燥室内，这些也更容易发生，想象冬天的时候，有些人的头发的发屑会像雪花一样飘洒，你就会知道他的影响有多大。这就要求我们穿防尘工作服且要把自己头发等包的严严实实的，以免因为你的某粒发屑而导致电池报废。一些生活细节可以让我们离粉尘更远一点。人体散发的污染物质主要有自身产生的污染物和携带物。

进入干燥室或洁净室前，应该：将拖鞋在净洁垫上擦拭； 洗手、并在烘干器上吹干；换指定工作鞋和净化工作服；如有风淋室，一定要通过风淋室进入洁净室；在洁净室内不要拖足行走，不做不必要的动作或走动；在洁净室内不许饮食。除工作必需的物品，一切个人物品严禁带入洁净室。不得在洁净区域外穿洁净工作服，特别不得厕所穿洁净工作服去食堂就餐及进入洗手间。争取每天冲澡、换衣，经常洗头，保持身体的清洁；女子勿身涂抹物，如头油、香水、睛膏、脂粉等物；男子尽量每天刮胡须；非工作人员及休息时间工作人员不得在干燥室、洁净室内逗留已保证室内最少人数。

 一切人员进入洁净区和洁净室必须遵循规定的净化路线和程序，不得私自改变，必须换上专用拖鞋方可进入洁净区，必须换上专用帆布鞋才能进入洁净室 产品包装引来的粉尘，它应该说是一种常态，前面说过，空气中无处不粉尘，那么，在这个环境下运输包装的产品，当然脱不了俗。落尘附包装，不愿也无奈。还有就是包装材料本身，所谓的硬纸盒，他的原来就是50%的烂纸浆加50%的无机填料（所谓无机填料，就是沙土之类把它碾碎了）组成的，某些碰撞，摩擦，当然会导致这些“无机填料”的脱落了。因此，对于包装盒等东西，我们在产品进车间之前就把他拿下来，不要让其进入车间。产品制造过程中产生的粉尘，我们的正负极片本身就是由一些细小颗粒，通过粘结剂粘合在一起而粘附在铜铝箔片上的，而加工过程中的振动，摩擦，当然会使其脱落。还有在焊接的过程中，难免会产生一些金属颗粒的飞溅，这些也是制造过程中所带来的粉尘。对于这些，我们的办法当然是防止与围追堵截相结合，对于不可避免的颗粒脱落，我们要勤用吸尘器把它吸掉，对于可以避免的摩擦，我们要充分保证产品不受到摩擦，实在没有办法的时候，就是对产品进行隔离，使产品不会暴露在这些粉尘的环境之中。吸尘的动作，在每一个工序他都应该存在，都应该成为一种标准的除尘动作。